Открытое распределительное устройство подстанции¶

Открытое распределительное устройство подстанции — это электроустановка, предназначенная для приёма и распределения электрической энергии напряжением выше 1 кВ, в которой всё основное оборудование (выключатели, разъединители, трансформаторы тока и напряжения, шины) располагается на открытом воздухе. ОРУ является составной частью электрической подстанции и служит для коммутации электрических цепей, защиты оборудования и обеспечения надёжного электроснабжения потребителей.

¶Конструктивные особенности

В отличие от закрытых распределительных устройств (ЗРУ), размещаемых в зданиях, ОРУ монтируется на открытых площадках. Основные элементы конструкции:

• Фундаменты и опоры — железобетонные или металлические основания под оборудование и порталы для подвески проводов.
• Ошиновка — гибкие (из сталеалюминиевых проводов) или жёсткие (из алюминиевых труб) токоведущие части, соединяющие аппараты.
• Коммутационные аппараты — высоковольтные выключатели (масляные, воздушные, элегазовые, вакуумные) и разъединители.
• Измерительные трансформаторы — трансформаторы тока (ТТ) и напряжения (ТН) для цепей учёта и релейной защиты.
• Оборудование защиты — ограничители перенапряжений (ОПН), разрядники, молниеотводы.
• Линейные и шинные порталы — конструкции для подвески проводов и крепления гирлянд изоляторов.

Оборудование ОРУ рассчитано на работу в широком диапазоне климатических условий: от −60 °C до +50 °C, при воздействии атмосферных осадков, ветра, гололёда и солнечной радиации. Для защиты персонала предусмотрены ограждения, блокировки безопасности и заземляющие ножи.

¶Классификация

По схеме электрических соединений ОРУ подразделяются на:

• ОРУ с одной системой шин — простая схема, применяется для подстанций малой мощности или на напряжении 35–110 кВ.
• ОРУ с двумя системами шин — позволяет ремонтировать одну систему шин без отключения присоединений, широко используется на напряжении 110–220 кВ.
• ОРУ по схеме «четырёхугольник» / «шестиугольник» — применяется на напряжении 330 кВ и выше для повышения надёжности.
• ОРУ полуторной схемы — на каждые два присоединения используется три выключателя, стандарт для сверхвысоких напряжений (500–750 кВ).

По типу установленного оборудования различают классические ОРУ (с воздушной изоляцией) и комплектные распределительные устройства наружной установки (КРУН), в которых ячейки с выключателями и разъединителями поставляются в металлических шкафах заводского изготовления.

¶Преимущества и недостатки

Преимущества ОРУ:

• Меньшие капитальные затраты на строительство по сравнению с ЗРУ (отсутствие здания, меньший расход материалов).
• Удобство визуального осмотра оборудования и быстрая локализация повреждений.
• Простота расширения и модернизации — возможность поэтапной замены аппаратов.
• Отсутствие затрат на вентиляцию, освещение и отопление помещений.

Недостатки:

• Большая занимаемая площадь (в 3–5 раз больше, чем у ЗРУ).
• Зависимость от погодных условий — загрязнение изоляции, гололёд, грозовые перенапряжения.
• Повышенный шум при работе оборудования (особенно трансформаторов и выключателей).
• Усложнённые условия обслуживания в зимний период и при неблагоприятной погоде.

¶Применение

ОРУ применяются на всех классах напряжения от 35 до 1150 кВ. Наиболее распространены ОРУ-110 кВ и ОРУ-220 кВ на районных и узловых подстанциях энергосистем. ОРУ-330 кВ, ОРУ-500 кВ и ОРУ-750 кВ используются в составе межсистемных связей и крупных электростанций. На напряжении 6–10 кВ открытые распределительные устройства практически не применяются из-за больших габаритов оборудования и требований безопасности, за исключением комплектных устройств в сельских электросетях.

На современных подстанциях ОРУ всё чаще заменяются комплектными распределительными устройствами с элегазовой изоляцией (КРУЭ), которые занимают в 10–20 раз меньше площади и более надёжны в эксплуатации, однако значительно дороже в производстве.

¶Требования к эксплуатации

Согласно правилам технической эксплуатации электроустановок (ПТЭЭП), для ОРУ предусмотрены периодические осмотры: обходы — не реже одного раза в сутки на подстанциях с постоянным дежурством, и не реже одного раза в месяц — без постоянного дежурства. Внеочередные осмотры проводятся после аварийных отключений, гроз, сильных ветров и гололёда. Контролируются состояние изоляторов (отсутствие трещин и перекрытий), нагрев контактных соединений (термографический контроль), уровень масла в выключателях и давление элегаза в герметичных аппаратах.